工程能力培养视阈下的化工原理实验教学改革测量分析
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摘 要：目前，实现化工原理实验教学改革具有重要意义。化工原理实验教学通过与理论教学的结合，既可以实现理论联系实际，又能够促进学生工程意识与实际操作能力的提升，有利于其未来更好地发展。因此，该文将对化工原理实验教学现状进行分析，并提出工程能力培养视域下的化工原理实验教学改革措施，希望可以为相关工作者的研究提供一些帮助。
关键词：工程能力 化工原理实验 教学改革
中图分类号：G642.0 文獻标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）02（c）-0136-02
进入新时代后，工科学生工程能力得到了人们的广泛关注，这也就给化工原理实验教学提出了更高的要求。因此，必须了解化工原理实验教学现状，并通过相关措施的实施，提高教学质量与水平，增强学生工程能力，从而为其健康发展提供保障。
1 化工原理实验教学现状
《化工原理》课程具有较强工程观念，是化工类学生必须修读的一门课程，在实际教学过程中发挥着桥梁作用，可以让学生从基础课程过渡到专业课程中[1]。其中，化工原理实验教学存在着较多问题。一方面，学生缺乏正确认识。由于实验成绩占比较低，并且考核更加重视结果，这就使得大部分学生并不重视实验课程，长此以往，实验环节只能流于形式。另一方面，在具体讲授过程中，教师承担保姆角色，其不但把实验目的、原理、装置、流程以及具体步骤详细讲解给学生，甚至还将实验数据如何处理成实验结果都讲述给学生。在这种情况下，学生失去了思考的机会，只需要机械模仿教师示范就能够完成实验活动，无法有效调动学生学习热情与积极性，不能对其动手能力、工程问题分析能力以及解决能力进行有效培养，不利于学生进一步发展。
2 工程能力培养视域下的化工原理实验教学改革措施
2.1 实现教学内容的工程化
首先，基础实验。化工原理课程中涉及到众多理论与计算，并且这些工程计算并不是简单的数学或者是物理计算，而是与工业生产存在紧密联系。由于工程实验认识缺乏，学生通常无法有效消化相关计算，而基础性的化工原理实验教学，则能够为学生理解理论知识、进一步巩固知识提供帮助，有利于其实践能力的提升。因此，在开展基础实验教学时，教师应该把洞道干燥实验、机械能守恒以及雷诺演示等传统验证实验当作主要内容，而教学目标则是让学生对单位操作原理进行掌握，并在这一基础上，完成各种基本训练，如数据处理、实验操作等。
其次，综合实验。生物工程专业学生的培养目标是使其成为优秀工程师，并且在就业后，其需要直接面对生产，这也就使得对学生的工程分析能力与实际生产解决能力进行培养具有重要意义。因此，在实际综合实验教学中，教师应该从产品生产工艺入手，让学生明确工艺各单元操作，熟练掌握化工三传递具体操作，并对影响各单元操作的因素进行分析，有效解决实际问题，从而体会到生产工艺的科学性与艺术性。例如，教师可以开展中试规模的花生素提取实验，把学生分成4人小组，引导其经历每一个单元操作。通过这种方式，学生可以在一定程度上接触工程实训，并进一步认识工程问题，能够为其日后生产实践提供较大帮助。
最后，创新实验。创新性实验在课时、实验药品等方面存在较大难度，因此，教师可以将其作为一种素质拓展项目进行申报，并和学生一起商量命题。其中，教师发挥管理作用，由学生自主完成团队组建、资料查阅以及实时路线设计等工作，并在方案审核通过后，让学生独立操作完成。在对题目进行选择时，应该充分考虑生物工程的制药方向特点，并开展发酵液预处理、分离提取以及药物结晶等实验。在这种方式作用下，学生能够通过对所学知识的灵活运用，有效解决实际问题，不但可以培养学生工程分析能力，还有利于其创新意识的增强[2]。
2.2 建立多元预习体系
传统教学模式下，预习在实验中也发挥重要作用，虽然教师一再强调预习重要性，但学生的预习程度并不理想，并且其独立思考能力较低。针对这一情况，教师对化工原理实验教学进行改革时，应该建立多元预习体系，引导学生做好预习。首先，教师应该先将实验课件下发给学生，让其通过对其中实验指导部分的观看，明确实验原理、需要解决问题、待测量参数与方法以及操作要点与注意事项等，并要求学生完成实验预习报告。其次，在开始实验之前，教师还应该给予学生一定时间让其对仪器设备与工艺流程进行熟悉，完成工艺流程图与操作规程的绘制和编写，并在得到指导教师认可后再开展具体实验。通过这种方式，学生对操作流程印象较深，在实验过程中不需要边看边实验，有利于其主动性的发挥。需要注意的是，化工过程极易出现安全事故，因此，教师必须加强对实验全过程的管理。
2.3 重视实验讲解
化工原理实验教学通常是由教师讲述与实验相关的内容，并不具备学生参与环节，这样无法有效调动学生的学习积极性。而工程特点是化工原理实验的主要特性之一，即在具体实验过程中，应该对学生各种工作能力进行培养，如分析、解决问题能力。因此，实验教学中必须给予学生自主权，随机选定几位学生讲解实验原理、数据记录以及实验步骤等内容，在这一过程中，教师应该发挥引导作用，让学生真正体会自主实验的乐趣。同时，教师还可以采取提问方式来掌握学生实际理解情况，并进行针对性讲解。在具体实验之前，教师应该重点强调安全问题，并粗略讲述实验步骤，给予学生思考空间。相较于教师手把手教学，这种实验教学方式会让学生产生多样化问题，如在流体流动阻力测量实验中，倒U型压差计排水阀为什么会冲出水？在精馏实验中，若塔顶产品质量下降，需要怎样调节精馏塔？在恒压过滤常数实验中，为什么滤液是浑浊的？等等。这样，学生既能够进一步理解所学知识，还可以主动发现、思考、分析并解决问题，有利于学生学习兴趣的提升，并能够引导其建立工程观念。
2.4 改革考核模式
传统考核方式更加重视结果，并不关注实际实验过程中学生的综合能力与参与程度，无法对学生综合素质进行准确、客观评价。针对这一情况，必须改革传统考核模式，将整个实验教学过程划为考核范围，并把过程性学习当作考核重点。考核成绩比重可以这样设计：课堂参与程度占20%、教材预习情况占10%、装置现场预习占10%、具体操作占20%、实验报告占20%、理论考试成绩占20%。通过这种考核方式，能够在最大程度上将学生理论结合实际能力与工程问题分析、解决能力反映出来[3]。
3 结语
综上所述，在工程能力培养视阈下，加强对化工原理实验教学的改革已经成为了一项重要工作。因此，必须重视化工原理实验教学，并通过实现教学内容的工程化、建立多元预习体系、重视实验讲解以及改革考核模式等方法，提高教学质量与水平，增强学生工程能力，从而促进其更好地发展。
参考文献
[1] 杨俊松，叶栩文，陈明功，等.基于工程观念培养的化工原理实验课程教学探讨[J].长春师范大学学报，2018，37（8）：147-149.
[2] 张翔，孙怀宇，王明艳，等.化工原理实验教学改革对学生综合素质和创新能力培养的实践与研究[J].山东化工，2018，47（9）：124-125.
[3] 梁克中，黄美英，赖庆柯.应用型本科院校化工原理实验课程教学改革思考与探索[J].山东化工，2017，46（10）：173-174，178.
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